專利名稱：一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)單的開機(jī)浪涌電流抑制電路。更具體地說，本發(fā)明涉及一種控制簡(jiǎn)單、不需電流檢測(cè)的開機(jī)浪涌電流抑制電路。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源一般在輸入側(cè)都采用大電容濾波獲得高壓直流，因此開關(guān)開通時(shí)，電網(wǎng)電壓瞬時(shí)對(duì)大電容充電，造成開機(jī)浪涌電流,很可能損壞半導(dǎo)體元件。即使采用功率因數(shù)校正電路，也由于BOOST拓?fù)涞妮敵霾捎么箅娙?仍然無法抑制開機(jī)浪涌。
為了提高可靠性，抑制浪涌電流，傳統(tǒng)方法通常使用繼電器、熱電偶、半導(dǎo)體晶閘管或類似的器件與電阻或熱電偶連接，來抑制AC-DC電路中的浪涌電流。在這些方法中，輸入側(cè)串入熱電偶最簡(jiǎn)單，成本最低。但是熱電偶的電阻值會(huì)隨著溫度的降低而升高，尤其當(dāng)電源工作環(huán)境溫度極低時(shí)，熱電偶的在正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的損耗，降低效率。
輸入側(cè)采用串聯(lián)可控硅(SCR)可以消除溫度的影響，在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖l所示為一種浪涌抑制電路(US. Patent NO. 5202819)，熱電偶6為串聯(lián)元件，會(huì)導(dǎo)致輸入側(cè)的額外功耗。另外電路中使用"過零檢測(cè)器4"來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)可控硅整流器5，當(dāng)網(wǎng)側(cè)電流不穩(wěn)定時(shí)，需要一個(gè)大電容提供能量，這樣增加了成本和產(chǎn)品空間。如圖2所示為另一種浪涌抑制電路(US. Patent NO. 5715154)，使用一個(gè)串聯(lián)元件一半導(dǎo)體晶閘管22，增加了功耗，且功耗與輸入電流成正比，所以不適用于高功率電路。如圖3所示為又一種浪涌抑制電路，存在的缺點(diǎn)與圖2中的相似。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種可靠、高效的浪涌抑制電路，可用于高功率電路冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)或網(wǎng)側(cè)電流波動(dòng)的情況。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，包括主電路、可控硅浪涌抑制電路，所述的主電路為由電感Ll、
二極管D2、電容C4和開關(guān)管Q2組成的BOOST功率變換電路，電感Ll的一端接輸入正端，另一端接二極管D2的陽(yáng)極和開關(guān)管Q2的漏極，電容C4的負(fù)端接開關(guān)管Q2的源極和地，其特征在于所述的可控硅浪涌抑制電路包括可控硅Ql、啟動(dòng)電阻R2和可控硅延時(shí)觸發(fā)電路，可控硅Q1的陽(yáng)極接二極管D2的陰極和啟動(dòng)電阻的R2的一端，可控硅Ql的陰極接啟動(dòng)電阻R2的另一端和電容C4的正端，可控硅Ql的門極接可控硅延時(shí)觸發(fā)電路。
啟動(dòng)時(shí)，電流流經(jīng)主電路電感L1、 二極管D2、啟動(dòng)電阻R2和電容C4，啟動(dòng)電阻抑制浪涌電流。電路正常工作后，可控硅延時(shí)觸發(fā)電路觸發(fā)可控硅Q1門極，使之導(dǎo)通，同時(shí)將啟動(dòng)電阻R2短路。電流流經(jīng)主電路電感L1、 二極管D2、可控硅Q1和電容C4。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
1、 正常工作時(shí)SCR中流過的電流有效值小，減小了導(dǎo)通損耗，提高電源效率。
2、 無須電流檢測(cè)就可以實(shí)現(xiàn)浪涌抑制，降低成本。
3、 電源在極低溫度工作時(shí)，效率不受開機(jī)浪涌抑制電路的影響。
4、 可以用于電路熱啟動(dòng)、冷啟動(dòng)或網(wǎng)側(cè)電流波動(dòng)的情況，還適合于高功率應(yīng)用場(chǎng)合。
根據(jù)本發(fā)明， 一個(gè)優(yōu)化的方式是所述的可控硅延時(shí)觸發(fā)電路包括電阻Rl、電容C1、電容C2和驅(qū)動(dòng)電源Vbias，電容C1的一端接電阻R1的一端和可控硅Ql的門極，電容C1的另一端接電阻R1的另一端、電容C2的正端和驅(qū)動(dòng)電源Vbias的正端，驅(qū)動(dòng)電源Vbias的負(fù)端接電容C2的負(fù)端和電容C4的負(fù)端。電阻Rl用來調(diào)節(jié)可控硅Ql觸發(fā)電流。
根據(jù)本發(fā)明，所述的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由電感L1的副邊繞組和一個(gè)二極管D4提供，電感Ll的副邊繞組的一端接二極管D4的陽(yáng)極，另一端接電容C2的負(fù)端；二極管D4的陰極接電容C2的正端。
根據(jù)本發(fā)明，所述的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由電感L1的副邊繞組和一個(gè)包括電容C5、電容C6、 二極管D4和二極管D5的倍壓整流電路提供，電感L1的副邊繞組的一端接電容C5的一端，另一端接電容C2的負(fù)端、二極管D4的陽(yáng)極和電容C6的一端；電容C5的另一端接二極管D4的陰極和二極管D5的陽(yáng)極；二極管D5的陰極接電容C6的另一端和電容C2的正端。
根據(jù)本發(fā)明，所述的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由電感L1的副邊繞組和一個(gè)包括電容C5、電容C6、 二極管D4和二極管D5的倍壓整流電路提供，電感Ll的副邊繞組的一端接二極管D5的陽(yáng)極和二極管D4的陰極，另一端接電容C5的一端和電容C6的一端；電容C5的另一端接二極管D4的陽(yáng)極和電容C2的負(fù)端，電容C6的另一端接二極管D5的陰極和電容C2正端。
根據(jù)本發(fā)明，所述的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由外部驅(qū)動(dòng)電路提供。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在可控硅Ql的陽(yáng)極和地之間接吸收電容C3，用以吸收可控硅Q1上的沖擊電壓。
根據(jù)本發(fā)明，另一個(gè)優(yōu)化的方式是所述的可控硅延時(shí)觸發(fā)電路包括電阻R3、電容C7和二極管D3， 二極管D3的陽(yáng)極接二極管D2的陽(yáng)極；二極管D3的陰極接電阻R3的一端和電容C7的一端；電容C7的另一端接地；電阻R3的另一端接可控硅Q1的門極。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中浪涌抑制電路圖實(shí)例1
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中浪涌抑制電路圖實(shí)例2
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中浪涌抑制電路圖實(shí)例3
圖4為本發(fā)明浪涌抑制電路圖
圖5為本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例1
圖6為本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例2
圖7為本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例3
圖8為本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例4
圖9為本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例具體實(shí)施方式
參照附圖4，本發(fā)明浪涌抑制電路圖，包括主電路、可控硅浪涌抑制電路。所述的主電路為由電感L1、 二極管D2、電容C4和開關(guān)管Q2組成的BOOST功率變換電路。電感L1的一端接輸入正端，另一端接二極管D2的陽(yáng)極和開關(guān)管Q2的漏極；二極管D2的陰極接可控硅Q2的陽(yáng)極和啟動(dòng)電阻的R2的一端；電容C4的一端接可控硅Q2的陰極和啟動(dòng)電阻的R2的另一端，C4的另一端接和開關(guān)管Q2的源極和地。
所述的可控硅浪涌抑制電路由電阻R1、電容C1、電容C2、可控硅Q1、電阻R2、電容C3和驅(qū)動(dòng)電源Vbias組成。可控硅Ql的陽(yáng)極接電阻R2的一端和電容C3的一端，陰極接電阻R2的另一端、電容C4的正端和電容C2的負(fù)端，門極接電阻Rl的一端和電容C2的一端；電容C3的一端接電阻R2的一端，另一端接地；驅(qū)動(dòng)電源Vbias的正端接電容C2的正端，負(fù)端接電容C2的負(fù)端。
啟動(dòng)時(shí)，電流流經(jīng)主電路電感L1、 二極管D2、啟動(dòng)電阻R2和電容C4，啟動(dòng)電阻限制浪涌電流。電路IH常工作后，電感輔助繞組給電容C2充電，觸發(fā)可控硅Q1門極，使之導(dǎo)通，即將啟動(dòng)電阻R2短路。電流流經(jīng)主電路電感L1、 二極管D2、可控硅Ql和電容C4。電阻Rl調(diào)節(jié)可控硅Ql觸發(fā)電流。啟動(dòng)時(shí)，電容C2為可控硅Q1門極提供觸發(fā)電位。電容C1沒有充滿電時(shí)，為可控硅Q1提供瞬態(tài)觸發(fā)電流，穩(wěn)態(tài)時(shí)可控硅Ql的門極觸發(fā)電流流經(jīng)電阻Rl;電容C3吸收可控硅Q1上的沖擊電壓。
參照附圖5，本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例1。所述的可控硅浪涌抑制電路的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由電感副邊繞組提供。電感繞組一端接二極管D4的陽(yáng)極，另一端接電容C2的負(fù)端；二極管D4的陰極接電容C2的正端。本發(fā)明實(shí)施例所述的浪涌抑制電路圖的其余結(jié)構(gòu)與前述的圖4相同。
參照附圖6，本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例2。所述的可控硅浪涌抑制電路的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由電感副邊繞組和倍壓整流電路提供。電感繞組一端接電容C5的一端，另一端接電容C2的負(fù)端、二極管D4的陽(yáng)極和電容C6的一端；電容C5的另一端接二極管D4的陰極和二極管D5的陽(yáng)極；二極管D5的陰極接電容C6的另一端和電容C2的正端。本發(fā)明實(shí)施例所述的浪涌抑制電路圖的其余結(jié)構(gòu)與前述的第一實(shí)例相同。
參照附圖7，本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例3。所述的可控硅浪涌抑制電路的驅(qū)動(dòng)電源Vbias由電感副邊繞組和倍壓整流電路提供。電感繞組一端接二極管D5的陽(yáng)極和二極管D4的陰極，另一端接電容C5的一端和電容C6的一端；電容C5的另一端接二極管D4的陽(yáng)極和電容C2的負(fù)端，電容C6的另一端接二極管D5的陰極和電容C2正端。本發(fā)明實(shí)施例所述的浪涌抑制電路圖的其余結(jié)構(gòu)與前述的第一實(shí)例相同。
參照附圖8，本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例4。所述的可控硅浪涌抑制電路的驅(qū)動(dòng)電源Vbias在大功率應(yīng)用時(shí)，由外部驅(qū)動(dòng)電路提供。外部驅(qū)動(dòng)電源的正端接電容C2的正端，負(fù)端接電容C2的負(fù)端。發(fā)明實(shí)施例所述的浪涌抑制電路圖的其余結(jié)構(gòu)與前述的第一實(shí)例相同。
參照附圖9，本發(fā)明浪涌抑制電路圖實(shí)施例5。所述的可控硅延時(shí)觸發(fā)電路包括電阻R3、電容C7和二極管D3， 二極管D3的陽(yáng)極接二極管D2的陽(yáng)極；二極管D3的陰極接電阻R3的一端和電容C7的一端；電容C7的另一端接地；電阻R3的另一端接可控硅Q1的門極。本發(fā)明實(shí)施例所述的浪涌抑制電路圖的其余結(jié)構(gòu)與前述的第一實(shí)例相同。
本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電阻抑制浪涌電流，PFC級(jí)工作以后，可控硅將啟動(dòng)電阻短路。本發(fā)明電路相對(duì)簡(jiǎn)單、體積小、效率高，成本低，實(shí)現(xiàn)容易，使用方便，是一個(gè)非常有實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)明。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是發(fā)明的保護(hù)范圍。
應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，
任何不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，包括主電路、可控硅浪涌抑制電路，所述的主電路為由電感L1、二極管D2、電容C4和開關(guān)管Q2組成的BOOST功率變換電路，電感L1的一端接輸入正端，另一端接二極管D2的陽(yáng)極和開關(guān)管Q2的漏極，電容C4的負(fù)端接開關(guān)管Q2的源極和地，其特征在于所述的可控硅浪涌抑制電路包括可控硅Q1、啟動(dòng)電阻R2和可控硅延時(shí)觸發(fā)電路，可控硅Q1的陽(yáng)極接二極管D2的陰極和啟動(dòng)電阻的R2的一端，可控硅Q1的陰極接啟動(dòng)電阻的R2的另一端和電容C4的正端，可控硅Q1的門極接可控硅延時(shí)觸發(fā)電路。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于所述的可 控硅延時(shí)觸發(fā)電路包括電阻Rl、電容C1、電容C2和驅(qū)動(dòng)電源Vbias，電容 Cl的一端接電阻R1的一端和可控硅Q1的門極，電容C1的另一端接電阻R1 的另一端、電容C2的正端和驅(qū)動(dòng)電源Vbias的正端，驅(qū)動(dòng)電源Vbias的負(fù)端接 電容C2的負(fù)端和電容C4的負(fù)端。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于所述的驅(qū) 動(dòng)電源Vbias由電感Ll的副邊繞組和一個(gè)二極管D4提供，電感Ll的副邊繞 組的一端接二極管D4的陽(yáng)極，另一端接電容C2的負(fù)端；二極管D4的陰極接 電容C2的正端。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于所述的驅(qū) 動(dòng)電源Vbias由電感Ll的副邊繞組和一個(gè)包括電容C5、電容C6、 二極管D4 和二極管D5的倍壓整流電路提供，電感Ll的副邊繞組的一端接電容C5的一 端，另一端接電容C2的負(fù)端、二極管D4的陽(yáng)極和電容C6的一端；電容C5 的另一端接二極管D4的陰極和二極管D5的陽(yáng)極；二極管D5的陰極接電容 C6的另一端和電容C2的正端。
5、 如權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于所述的驅(qū) 動(dòng)電源Vbias由電感Ll的副邊繞組和一個(gè)包括電容C5、電容C6、 二極管D4 和二極管D5的倍壓整流電路提供，電感L1的副邊繞組的一端接二極管D5的 陽(yáng)極和二極管D4的陰極，另一端接電容C5的一端和電容C6的一端；電容 C5的另一端接二極管D4的陽(yáng)極和電容C2的負(fù)端，電容C6的另一端接二極 管D5的陰極和電容C2正端。
6、 如權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于所述的驅(qū) 動(dòng)電源Vbias由外部驅(qū)動(dòng)電路提供。
7、 如權(quán)利要求2-6任何一項(xiàng)所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在 于在可控硅Ql的陽(yáng)極和地之間接吸收電容C3，用以吸收可控硅Ql上的沖擊 電壓。
8、 如權(quán)利要求2所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于所述的可 控硅延時(shí)觸發(fā)電路包括電阻R3、電容C7和二極管D3， 二極管D3的陽(yáng)極接二 極管D2的陽(yáng)極；二極管D3的陰極接電阻R3的一端和電容C7的一端；電容 C7的另一端接地；電阻R3的另一端接可控硅Q1的門極。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，其特征在于在可控硅 Ql的陽(yáng)極和地之間接吸收電容C3，用以吸收可控硅Q1上的沖擊電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種簡(jiǎn)單的電源開機(jī)浪涌抑制電路，包括主電路、可控硅浪涌抑制電路，所述的主電路為由電感L1、二極管D2、電容C4和開關(guān)管Q2組成的BOOST功率變換電路，所述的可控硅浪涌抑制電路包括可控硅Q1、啟動(dòng)電阻R2和可控硅延時(shí)觸發(fā)電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1.正常工作時(shí)SCR中流過的電流有效值小，減小了導(dǎo)通損耗，提高電源效率。2.無須電流檢測(cè)就可以實(shí)現(xiàn)浪涌抑制，降低成本。3.電源在極低溫度工作時(shí)，效率不受開機(jī)浪涌抑制電路的影響。4.可以用于電路熱啟動(dòng)、冷啟動(dòng)或網(wǎng)側(cè)電流波動(dòng)的情況，還適合于高功率應(yīng)用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02M1/32GK101594047SQ20091009721
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者華桂潮, 吳新科 申請(qǐng)人:英飛特電子(杭州)有限公司